Diseño y evaluación de experiencias de laboratorio con apoyo de las TIC's para trabajar competencias de química inorgánica: la especiación en disolución acuosa

Abstract

[Resumen] Una forma de facilitar el aprendizaje en Química es mediante el trabajo en el laboratorio, aunque en ocasiones tiene ciertas limitaciones, por lo que los docentes lo pueden complementar con el uso de diferentes técnicas educativas y de nuevas tecnologías. En este trabajo se describe una actividad de laboratorio destinada a alumnos del 2º curso del Grado en Química de la Universidade da Coruña, con el objetivo de mejorar la comprensión de los diagramas de Pourbaix y todos los fundamentos asociados a estos. La actividad se diseñó siguiendo los postulados educativos representados en el triángulo de Johnstone y aprovechando las ventajas que la “Gamificación” aporta al aprendizaje. Para ello se les presentó a los alumnos un “problema policía”, donde se enfrentaron a dos desafíos, que tenían que resolver siguiendo instrucciones entregadas a través de una plataforma interactiva. El primer desafío consistía en resolver un crimen, para lo cual debían realizar experimentos relacionados con el comportamiento de tres cationes en disolución acuosa e interpretarlos utilizando el diagrama de Pourbaix. Para el segundo desafío, los alumnos tenían que descubrir la causa de unas explosiones relacionadas con el comportamiento redox de tres metales en medio básico. Para finalizar la actividad, los alumnos debían contestar un informe final necesario para hacer una puesta en común sobre los fundamentos teóricos de los experimentos. Con el fin de valorar la efectividad de la actividad, los alumnos realizaron un test inicial para evaluar las competencias relacionadas con el uso y comprensión de los diagramas de Pourbaix, que repitieron al final. Asimismo, una de las preguntas del examen final de la asignatura evaluó las mismas competencias. Finalmente, se realizó una encuesta para conocer la opinión de los alumnos sobre la actividad. Los resultados demostraron que la actividad contribuyó significativamente al aprendizaje de los temas tratados en la asignatura.

[Resumo] Unha forma de facilitar o aprendizaxe en Química é mediante o traballo no laboratorio, aínda que en ocasións ten certas limitacións, polo que os docentes pódeno complementar co uso de diferentes técnicas educativas e de novas tecnoloxías. Neste traballo descríbese unha actividade de laboratorio destinada a alumnos do 2º curso do Grao en Química da Universidade da Coruña, co obxectivo de mellorar a comprensión dos diagramas de Pourbaix e todos os fundamentos asociados a estes. A actividade deseñouse seguindo os postulados educativos representados no triángulo de Johnstone e aproveitando as vantaxes que a “Gamificación” achega á aprendizaxe. Para iso presentóuselles ós alumnos un “problema policía”, onde se enfrontaron a dous desafíos, que tiñan que resolver seguindo instrucións entregadas a través dunha plataforma interactiva. O primeiro desafío consistía en resolver un crime, para o cal debían realizar experimentos relacionados co comportamento de tres catións en disolución acuosa e interpretalos utilizando o diagrama de Pourbaix. Para o segundo desafío, os alumnos tiñan que descubrir a causa dunhas explosións relacionadas co comportamento redox de tres metais en medio básico. Para rematar a actividade, os alumnos debían responder un informe final necesario para facer unha posta en común sobre os fundamentos teóricos dos experimentos. Co fin de valorar a efectividade da actividade, os alumnos realizaron un test inicial para avaliar as competencias relacionadas co uso e comprensión dos diagramas de Pourbaix, que repetiron o final. Así mesmo, unha das preguntas do exame final da materia avaliou as mesmas competencias. Finalmente, realizouse unha enquisa para coñecer a opinión dos alumnos sobre a actividade. Os resultados demostraron que a actividade contribuíu significativamente á aprendizaxe dos temas tratados na materia.

[Abstract] One way to facilitate learning in Chemistry is through laboratory work, although sometimes it has certain limitations, so teachers can complement it with the use of different educational techniques and new technologies. This paper describes a laboratory activity that is destinated to students of the 2nd year of Chemistry Degree at the University of A Coruña, with the objective of improving the understanding of Pourbaix diagrams and all of fundamentals associated with them. The activity was design following the educational postulates represented in Johnstone´s triangle and taking advantage of benefits that “Gamification” brings to learning. To this end, the students were presented with a “police problem”, where they faced two challenges, which they had to solve following instructions delivered through an interactive platform. The first challenge consisted of solving a crime, for which they had to do experiments related to the behavior of three cations in aqueous solution and interpret them using Pourbaix diagram. For the second challenge, the students had to discover the cause of explosions related to the redox behavior of three metals in basic medium. At the end of the activity, the students had to answer a final report required to do a discussion about of theoretical basis of the experiments. In order to assess the effectiveness of the activity, the students took an inicial test to evaluate the competences related to the use and understanding of Pourbaix diagrams, which they repeat at the end. Additionally, one of the questions of the final exam of the course evaluated the same competences. Finally, a survey was conducted to find out the students´opinion about the activity. The results showed that the activity contributed significantly to the learning of the topics addressed in the course.